Стальные ребристые трубы для отопления



Выбираем ребристрые регистры, радиаторы и трубы отопления

Отопительные трубы с рёбрами используются много десятков лет и не утратили своей востребованности по сегодняшний день. У этого оборудования есть свои конструктивные особенности, обуславливающие применение, поэтому в системах отопления частного жилья они встречаются редко, но для обогрева помещений производственного назначения они применяются достаточно широко. Фото ребристых труб отопления подскажет, о каком оборудовании идёт речь, после чего рассмотрим характеристики этой продукции подробнее.

Устройство ребристых труб отопления

Трубный материал в системах отопления используются не только при монтаже отопительного трубопровода, но и в качестве радиаторов. Чтобы повысить эффективность такой системы, в контур отопления врезается участок трубы большего диаметра или фигурного исполнения (змеевик), что увеличивает площадь теплоотдачи.

Позже стал применяться ещё один метод – оребрение участков трубопровода, выполняющих роль радиаторов.

Таким образом, ребристые трубы отопления представляют собой трубный фрагмент определённой длины (несущую трубу) с поперечными (реже – продольными) наружными рёбрами, расположенными с определённым шагом. Оребрённый элемент трубопровода оборудуется входным и выходным патрубками для подключения к отопительной системе. Патрубки такого радиатора могут быть с резьбой, гладкой поверхностью (под сварку) или фланцем.

Одно такое изделие, готовое к врезке в контур отопления, называется односекционным регистром. Если несколько односекционных регистров смонтировать в ряды, расположенные в одной или двух плоскостях, получится многосекционный регистр — конструкция, ещё более увеличивающая интенсивность обогрева.

*
В зависимости от материала исполнения, оребрение выполняется разными способами, но цель этой операции одна – улучшить теплообмен между трубопроводом отопления и окружающей средой за счёт увеличения площади их соприкосновения.

Виды оребрённых труб

Трубные элементы отопления ребристого исполнения изготавливаются из следующих металлов:

• чугун (с добавками магния и церия);
• сталь;
• нержавеющая сталь;
• медь;
• латунь;
• алюминий.

По структуре конструкции оребрённые трубы подразделяются на:

• монометаллические – цельные изделия, получаемые путём отливки или вытачивания из заготовки;
• биметаллические – изделия, собранные из трубы и рёбер.

К монометаллическим изделиям относятся чугунные оребрённые трубы, которые изготавливаются методом отливки и должны отвечать требованиям ГОСТ 1816-76, а также медные и алюминиевые изделия, на которых рёбра формируют выдавливанием/прокаткой на станке.

Биметаллическое изделие представляет собой внутреннюю несущую трубу, выполненную из нержавейки или латуни, на которой расположены продольные или поперечные медные или алюминиевые рёбра.

Оребрение биметаллических труб производится следующими методами:

• накатка – на несущую трубу надевается алюминиевая или медная муфта, на которой методом накатывания выдавливаются рёбра;
• спирально-винтовая навивка – в наружную поверхность несущей трубы вдавливается при спиральной навивке металлическая лента;
• спирально-винтовая ТВЧ – крепление ленты к несущей трубе путём сваривания контактных поверхностей после их разогрева током высокой частоты;
• продольное (осевое) оребрение – соединение ленты с несущей трубой одним из видов сварки.

При изготовлении биметаллических трубных регистров для теплообменников компоновка материалов может быть следующей (несущая труба + рёбра):

• сталь + алюминий;
• алюминий + алюминий;
• латунь + алюминий

Технические характеристики чугунных труб ребристой конструкции

Чугун – металл прочный и долговечный, с высокой теплопроводностью, поэтому в системах отопления наиболее распространены чугунные оребрённые трубы, которые характеризуются следующими параметрами:

• внутренний диаметр – от 32 до 70,0 мм;
• наружный диаметр (с рёбрами) – 175,0 мм;
• рабочая температура эксплуатации – до 90 град. (краткосрочное воздействие до 150 град.),
• рабочее давление теплоносителя в системе – 1,0 МПа;
• длина отдельных элементов – от 0,5 до 6,0 м.

Форма исполнения рёбер может быть круглой или прямоугольной. Прямоугольный формат ребристых труб отопления более эффективен из-за большей площади поверхности теплоотдачи.

Применение трубной продукции ребристого исполнения из чугуна

Чугунные оребрённые радиаторы из-за значительного веса и невысокого уровня эстетичности применяются в основном при паровом или водяном отоплении производственных цехов, складских помещений, животноводческих комплексов и других объектов значительных площадей. При этом одиночное использование такого оборудования неэффективно, и элементы устанавливают секциями из нескольких радиаторов. Такие регистры отопления из ребристой трубы увеличивают интенсивность обогрева помещения в разы, но при этом требуют значительной площади для установки.

Для обогрева жилья эти устройства также пригодны, но потребуется их дополнительная отделка в виде декоративных кожухов или фальш-стены.

Высокие технические характеристики чугуна обуславливают широкое применение чугунных оребрённых труб в экономайзерах – газы и агрессивные вещества при прохождении по ним не вызывают коррозии материала теплообменника.

Монтаж чугунных ребристых труб

В силу значительности веса, оребрённые регистры отопления предъявляют повышенные требования к основанию. Несущая способность стен (при настенном исполнении радиаторов) и прочность кронштейнов должны быть высокими, а заделка креплений в основание – надёжной. При напольном исполнении устройства агрегата у него внизу должны быть приварены опоры, штатные или самостоятельного изготовления. Если пол – деревянный настил, то в нём устраиваются прорези, чтобы опоры радиатора располагались на несущей плите перекрытия.

Перед установкой оребрённый радиатор очищают от старой краски и грязи, обезжиривают, а затем грунтуют и красят. Покраску лучше выполнить краскопультом, так как из-за конфигурации регистра площадь окраски велика, а оребрение плохо доступно для работы кистью.

В качестве грунтовки подойдёт раствор железного сурика в олифе, а финишный слой – термостойкая краска (эмаль) подходящего цвета или раствор алюминиевой пудры. Окрашиваемый регистр не должен находиться под прямыми лучами солнца – краска потечёт.

Важно! Ребристый радиатор устанавливается так, чтобы от пола до продольной оси его нижнего регистра было не менее 20 см, а от боковой поверхности до стены – не мене 15 см.

Окрашенный радиатор после высыхания краски устанавливается по месту, после чего выполняется дополнительное крепление устройства к стене во избежание случайного опрокидывания при механическом воздействии.

Подключение к контуру отопления производится после окончательной установки агрегата, чтобы его смещение не нарушило герметичность соединений. Врезка производится в зависимости от исполнения патрубков регистра – фланцевым соединением, на резьбе или сваркой. При фланцевом соединении рекомендуется в качестве прокладочного материала использовать паронит, вырезанный по размерам зеркал фланцев (зеркала очищаются от краски мелкой наждачной бумагой), или использовать штатные прокладки, если они предусмотрены комплектацией.

После окончательной установки агрегата производится точечная окраска участков, повреждённых при монтаже.

Достоинства и недостатки ребристых труб

Именно благодаря целому ряду достоинств чугунные ребристые трубы отопления используются в отопительных системах по сегодняшний день, перечислим эти факторы:

• герметичность корпуса;
• большая площадь теплоотдачи;
• нейтральность к любому виду коррозии;
• высокая теплопроводность;
• прочность;
• долговечность (100 лет – не предел);
• доступная стоимость.

Но при этом есть и недостатки:

• значительный вес;
• низкая стойкость к ударным воздействиям;
• сложность содержания в чистоте (скопление пыли в оребрении, плохая доступность площади окраски);
• громоздкость.

Заключение

По своей функциональности отопительный радиатор ребристой конструкции из чугуна являются лучшим вариантом комплектации системы отопления хозяйственных и подсобных помещений — недостаток эстетичности компенсируется долговечностью, надёжностью и доступной стоимостью, так как фактор сложности покраски в условиях подсобного помещения отходит на второй план.

Основная суть статьи

1. Ребристые регистры отопления из чугуна – не изживший себя материал.
2. От выбора места эксплуатации зависит уместность применения ребристых труб отопления.
3. Правильность монтажа – один из факторов эффективности работы регистра.
4. Знание характеристик радиатора помогает обеспечить долговечность.

Источник

Оребренные металлические трубы: что это и для чего они нужны

Оребренные трубы снабжены металлическими ребрами, благодаря чему их наружная поверхность увеличивается. Это приводит к повышению эффективности теплопередачи в полтора раза. Оребренные изделия находят применение в промышленности и в быту. Их используют для обустройства теплообменников и охладителей, систем отопления, промышленных холодильных камер, металлических коммуникаций.

Ореберенные трубы — изделия с особыми свойствами и характеристиками

Устройство и области применения ребристых труб

Оребренные трубы представляют собой монометаллические или биметаллические конструкции, состоящие из двух элементов:

1. Внутренней трубы. Это несущий элемент, по внутренней полости которого перемещается рабочая среда. Изготавливают его из металла, чаще всего – из стали. Чугун и цветные металлы используются значительно реже. Материал, из которого выполнена внутренняя часть конструкции, обладает устойчивостью к температурным перепадам и высокому давлению, антикоррозионными свойствами.
2. Наружных ребер. Они также могут быть изготовлены из стали, чугуна и цветных металлов. Наружные ребра эффективно передают тепло, поступающее от несущего элемента.

Оребренные трубы находят применение в различных областях человеческой деятельности:

• машиностроительная промышленность использует их в холодильных установках, маслоохладителях и компрессорах;
• химическая, нефтеперерабатывающая и нефтехимическая – в конденсаторах, газонагревателях и газоохладителях;
• атомная энергетика – в газоохладителях, промежуточных холодильниках, паровых воздухонагревателях, сушильных башнях;
• в технике для кондиционирования воздуха;
• в теплообменных агрегатах.

Трубы с металлическими ребрами применяются в качестве охладительных, теплообменных и прочих устройств на объектах разного назначения

Производство и характеристики оребренных труб

Способ производства изделий зависит от их назначения и связанных с ним технических характеристик.

В основном применяется полностью автоматизированное спиральное оребрение, при котором приваренная непрерывным швом спираль проходит вокруг внутренней трубы. Оно может проводиться тремя способами:

1. Накатным.
2. Навиванием из алюминия.
3. Навиванием с приваркой.

Дальнейшая обработка не требуется, изделие обладает такими особенностями:

• выросшим наполовину коэффициентом теплопередачи;
• повышенной устойчивостью к нагрузкам;
• сохранением заданных характеристик при повышении давления, температурных перепадах и прочих резких изменениях условий эксплуатации;
• повышением производительности оборудования, которое было им оснащено.

Важно! Спиральное оребрение позволяет снизить расход труб при снижении веса теплообменников.

Покрытие предварительно обезжиренной оребренной трубы окисью магния и последующий отжиг позволяют придать ей термостойкое покрытие. Такие изделия обладают:

• возросшим более чем в полтора раза коэффициентом теплопередачи;
• повышенной стойкостью в отношении различных коррозий;
• возросшей производительностью;
• большим сроком эксплуатации;
• выросшей стойкостью к перепадам давления и температуры;
• возможностью использования в агрессивных средах.

Способ производства труб, форма ребер и метод их крепления отражаются на технических характеристиках изделий и определяют сферу применения

Преимущества применения термостойких оребренных труб

Термостойкие оребренные изделия, полученные в результате применения новых технологий, обладают целым рядом достоинств, обусловивших их широкое распространение. Они отличаются:

• высокой технологичностью изготовления. Применение контактной сварки не требует ни большого количества энергии, ни особых расходных материалов, ни сложного оборудования;
• возросшей интенсивностью конвективного теплообмена. В пространстве межреберных каналов происходит турбулизация потока рабочей среды, а все участки оребрения работают одинаково хорошо;
• превосходным термическим контактом между несущим элементом конструкции и ребрами. Применение контактной сварки позволило добиться практически идеального термического контакта;
• более низким термическим сопротивлением термоотдачи. Так как толщина пленки конденсата уменьшилась, то и уровень конденсации паров текущей по трубопроводу технологической жидкости снизился. Это происходит благодаря наличию термостойкого покрытия.

Труба ребристая чугунная

Технический прогресс сделал возможным производство ребристых чугунных конструкций. Это позволило использовать чугунные ребристые трубы отопления. Ведь отопительные системы — буквально идеальная среда для использования ребристых чугунных изделий. Они обладают такими преимуществами:

• высокой стойкостью по отношению к коррозии, вызываемой как воздействием рабочей жидкости изнутри, так и внешней среды;
• легкостью установки;
• высоким коэффициентом теплопередачи;
• компактностью;
• невысокой стоимостью.

Ребристые трубы из чугуна имеют массу преимуществ, одно из них — устойчивость к высоким температурам

Ребристые чугунные изделия не лишены недостатков. Они:

• имеют свойство накапливать между ребрами плохо очищаемую пыль;
• немало весят;
• хрупки при механических воздействиях.

Обратите внимание! Перечисленные недостатки вполне позволяют использовать ребристые чугунные трубы для создания отопительных регистров в производственных и складских помещениях.

Для регистров специально производят ребристые чугунные трубы в виде полых радиаторов, иногда оснащенных соединительной резьбой или фланцами на краях, чтобы обеспечить состыковку с другими элементами системы отопления.

А чугунные радиаторы для жилых помещений продолжают пользоваться повышенным спросом, так как они выдерживают температуру в полтораста градусов. В конструкции систем отопления часто встраивают чугунную стартовую трубу. Благодаря этому отопительная печь быстрее прогревает окружающее пространство.

Труба экономайзерная чугунная

При производстве промышленных теплообменников ребристые чугунные трубы просто незаменимы. Для промышленных регистров (экономайзеров) чугунные трубы с ребристыми стенками выпускаются либо с круглыми ребрами, либо прямоугольной формы. Внутренний диаметр равняется семидесяти миллиметрам, внешний – 175 мм. Большая разница между величинами внутреннего и внешнего диаметров позволяет получить на поверхности относительно невысокую температуру, при том, что теплоноситель будет очень горяч.

Чугунные трубы чаще всего имеют фланцевое соединение

Экономайзерные чугунные трубы поступают в продажу длиной в два или три метра. Их оснащают двумя глухими пробками и двумя пробками с отверстиями – левосторонней (маркируется как «Л») и правосторонней. Неудобства, сопряженные с транспортировкой тяжелых и слабоустойчивых к механическим повреждениям экономайзерных чугунных конструкций, с лихвой окупаются при их правильной эксплуатации. Используя экономайзерные элементы, рекомендуется:

• подвергать смонтированные конструкции минимальному воздействию извне;
• не допускать превышения температуры теплоносителя. Экономайзерные трубы способны кратковременно выдержать нагрев теплоносителя до полутораста градусов, но желательно не поднимать температуру выше 95º С;
• применять величину постоянно рабочего давления в шесть-десять атмосфер. Хотя возможно подсоединение к паровым котлам с рабочим давлением до 24 атм;
• покрыть внешнюю поверхность специальной грунтовкой;
• производя монтаж, обратить внимание на то, чтобы расстояние от срединной оси регистра до боковой стены было больше 130 мм, а до пола – больше двухсот миллиметров;
• устанавливая регистры в два ряда и соединяя их между собой при помощи специальной дуги, выдерживают расстояние между срединными осями, равное 250 мм.

Придерживаясь правил эксплуатации, можно добиться наибольшей эффективности функционирования экономайзерных чугунных труб.

Расчеканка чугунных труб

Так как наружные канализационные сети выполнены, в основном из чугуна, то нельзя обойтись без проведения зачеканки и расчеканки. Зачеканка проводится при сборке системы, включающей чугунные трубы, для заделки зазоров, возникающих на месте, где производится переход на другую чугунную трубу. Ее производят с помощью:

1. Смоляного уплотнителя и цементного раствора.
2. Слегка увлажненной смеси цемента и асбестового волокна.
3. Заливки серой.

Важно! Производя расчеканку, трубы аккуратно простукивают молотком, чтобы раструб двигался свободно.

Если раструб освободить не удалось, значит, применялась заливка серой. Ее осторожно выжигают, обязательно надев при этом респиратор. Освободив раструб, его тщательно очищают. В раструб вставляется покрытое специальной смазкой кольцо-уплотнитель, а в него – новая деталь.

Источник

Оребренные трубы – используйте их, чтобы быстро обогреть помещение

Конструкция

Независимо от материала, изделия этого вида по устройству одинаковы. Отличаются они только деталями – формой лепестков и коэффициентом оребрения. «Сооружение» собирается из двух составляющих:

1. Основа – это труба, изготовленная из материала с антикоррозийными свойствами. Ее задача – выдерживать давление и перепад температур. Используют стальные, чугунные и трубы из цветных металлов. В зависимости от решаемых задач по ним протекает хладо- или теплоноситель.
2. Ребра, закрепляемые на основе. Так как нагрев осуществляется по всей поверхности лепестков, его эффективность остается на одном уровне независимо от температуры носителя.

Коэффициент оребрения – это величина, получаемая от деления площади выступов и участков между ними на неоребренную поверхность. Чем он больше, тем выше эффективность.

Трубы из чугуна отливаются сразу с ребрами. Для изготовления изделий из других материалов применяют:

• высокочастотную приварку элементов;
• обжим шайб;
• поперечно-винтовую накатку;
• электродуговую и контактную сварку;
• навивку с натяжением металлической ленты на основу.

Некоторые производители для повышения эффективности теплопередачи делают ребра с прорезями. Трубы, изготовленные методом накатки алюминия, могут применяться при температуре до 350 ⁰C. Конструкции, сделанные по технологии навивки стальной ленты, способны выдержать более суровые условия.

Геометрические параметры оребренных труб АВО

Широкое внедрение конвективных поверхностей c поперечным оребреннием труб (например различные конструкции АВО) в энергетику и промышленность стало возможным на основе методов оребрения труб c помощью технологий:

• Накатка – на несущую трубу надевается труба большего диаметра с заданной толщиной из алюминия, из которой в последствии выдавливаются ребра методом деформации с помощью роликов станка;
• Навивка – на несущую трубу навивается внатяг алюминиевая лента, которая может иметь несколько вариантов крепления: в канавку или без.

Кстати, прочтите эту статью тоже: Система подачи воздуха

В то же время существуют проблемы точных и универсальных методов расчета их теплоаэродинамических характеристик, дальнейшего совершенствования таких поверхностей, интенсификации теплообмена в них. Решение этих проблем в определенной мере сдерживалось отсутствием достоверной физической картины процессов переноса в поперечно-оребренных поверхностях.

Преимущества использования термостойких труб с оребрением

Для создания термостойкого слоя поверхности покрываются окисью магния. После отжига они получают:

• увеличение коэффициента теплопередачи;
• высокую сопротивляемость к коррозии;
• длительный срок службы;
• повышенную стойкость к перепаду температур;
• отсутствие необходимости в специальном уходе, они могут работать в любых условиях;
• возможность применения в агрессивных средах.

Благодаря приобретенным достоинствам оребренные термостойкие виды имеют следующие преимущества:

1. Высокая технологичность производства. Используемая контактная сварка потребляет мало энергии, для нее не нужны специальные расходные материалы и дорогостоящее оборудование.
2. В промежутках между ребрами возникают турбулентные завихрения воздуха, что увеличивает интенсивность теплообмена на всех участках.
3. За счет применения контактной сварки создается соединение между лепестками и основой с низким температурным сопротивлением.
4. Уменьшение толщины пленки конденсата. Это связано с применением термостойкого покрытия. В результате происходит снижение уровня конденсации паров носителя.

Разновидности труб и технические характеристики

Выпускается два типа оребренных изделий: монометаллические и биметаллические. Первые изготавливаются из одного материала, вторые – из разных сплавов. Характеристики нормируются ГОСТом:

• толщина стенок – 2-12 мм;
• наружный диаметр – 20-219 мм;
• высота ребер – 8-28 мм;
• шаг витков – 3,6-25 мм;
• толщина выступов – 0,8-2,5 мм;
• длина – 1,5-24 м.

Форма ребер может быть квадратной и круглой. Прямоугольный тип эффективнее, так как у него больше площадь. Расположение выступов бывает радиальным, спиральным, продольным.

Чугунные

Изделия из этого материала давно применяются для отопления больших производственных помещений, в экономайзерах котельных. В быту из-за большого веса они используются реже. В индивидуальных системах отопления нередко устанавливается стартовая чугунная труба, чтобы быстро прогревать помещение. К достоинствам относятся:

• высокая стойкость к коррозии;
• простота монтажа;
• хорошая теплопередача;
• компактность;
• использование в паровых отопительных системах с температурой до 150 ⁰C;
• давление до 24 атм;
• маленькая стоимость.

Недостатки тоже имеются:

• скапливание трудноудаляемой пыли в межреберном пространстве;
• большой вес;
• низкая механическая прочность.

Алюминиевые

Благодаря высокой стойкости к химически активным веществам эти трубы широко применяются в промышленности. Из достоинств следует отметить:

1. Неподверженность коррозии изделий, изготовленных из материала с содержанием алюминия выше 95 %. Трубы из сплавов с большим количеством добавок ржавеют, поэтому их необходимо защищать от воздействия влаги.
2. Малый вес – не создает проблем при перевозке и монтаже.
3. Возможность применения в агрессивных средах.
4. Низкая шероховатость внутренних стенок по сравнению со стальными и чугунными аналогами – обеспечивает хорошую пропускную способность.
5. Легкость механической обработки.

Алюминий высокой чистоты обладает канцерогенными свойствами, поэтому трубы из него нельзя использовать для бытовых нужд. При выборе следует учитывать, что изделия, не прошедшие обработку отжигом, закаливанием или нагартовкой, легко деформируются на холоде.

Нержавеющие

Эти трубы считаются лучшими для монтажа радиаторных отопительных систем любого типа. Они обладают следующими преимуществами:

• малым коэффициентом теплового расширения, поэтому даже длинную трубу не покоробит при сильном нагреве;
• высокой прочностью;
• долговечностью;
• хорошей сопротивляемостью к коррозии и химически активным веществам;
• жаростойкостью, что позволяет использовать нержавеющие трубы даже в высокотемпературных печах;
• сильной теплопроводностью.

Недостатков, кроме большой стоимости, не обнаружено.

Медные

Изделия из этого металла широко применяются в промышленности и быту. Их эксплуатационные преимущества обусловлены уникальными свойствами меди:

1. Выдерживание нагрева до нескольких сотен градусов. При температуре 600 ⁰C они отжигаются с незначительной потерей прочности, но становятся более пластичными. Точка плавления меди – 1000 ⁰C, что позволяет делать теплообменники, устанавливаемые в топках котлов.
2. Рабочее давление – до 30 атм.
3. Высокая стойкость к химически активным веществам и коррозии.
4. Небольшой коэффициент теплового расширения.
5. Малая шероховатость – обеспечивает низкое гидравлическое сопротивление. Поэтому при равенстве условий эксплуатации допускается использование труб меньшего диаметра по сравнению со стальными аналогами. На гладких стенках не образуются отложения.
6. Благодаря специфике соединения медных труб на стыках проходное сечение не уменьшается.
7. Медь – экологически чистый материал с антимикробными свойствами.
8. Длительный срок службы (более 50 лет).

Из недостатков можно отметить самую высокую стоимость по сравнению с трубами из других материалов и сложность монтажа.

Биметаллические

Сочетание разнородных сплавов позволяет получать изделия с уникальными свойствами. Например, стальная труба, оребренная алюминием, обладает высокой прочностью и отличной теплоотдачей, что позволяет расширить сферу применения. Поскольку их начали выпускать сравнительно недавно, изучение свойств различных комбинаций до сих пор продолжается.

При изготовлении биметаллических изделий для теплообменников используются следующие сочетания материалов (труба + оребрение):

• сталь с алюминием;
• нержавейка с медью;
• латунь с алюминием;
• нержавейка с алюминием.

Совмещение разных металлов позволяет получить следующие преимущества:

• отличную теплоотдачу;
• большую механическую прочность;
• длительный срок службы;
• низкую стоимость;
• возможность использования в системах с высоким давлением теплоносителя.

Для решения конкретных задач требуются трубы с определенными свойствами, поэтому при выборе следует обращать внимание на их характеристики и производить вычисление эффективности.

Труба ребристая чугунная

Технический прогресс сделал возможным производство ребристых чугунных конструкций. Это позволило использовать чугунные ребристые трубы отопления. Ведь отопительные системы — буквально идеальная среда для использования ребристых чугунных изделий. Они обладают такими преимуществами:

• высокой стойкостью по отношению к коррозии, вызываемой как воздействием рабочей жидкости изнутри, так и внешней среды;
• легкостью установки;
• высоким коэффициентом теплопередачи;
• компактностью;
• невысокой стоимостью.

Ребристые трубы из чугуна имеют массу преимуществ, одно из них — устойчивость к высоким температурам

Ребристые чугунные изделия не лишены недостатков. Они:

• имеют свойство накапливать между ребрами плохо очищаемую пыль;
• немало весят;
• хрупки при механических воздействиях.

Обратите внимание! Перечисленные недостатки вполне позволяют использовать ребристые чугунные трубы для создания отопительных регистров в производственных и складских помещениях.

Для регистров специально производят ребристые чугунные трубы в виде полых радиаторов, иногда оснащенных соединительной резьбой или фланцами на краях, чтобы обеспечить состыковку с другими элементами системы отопления.

А чугунные радиаторы для жилых помещений продолжают пользоваться повышенным спросом, так как они выдерживают температуру в полтораста градусов. В конструкции систем отопления часто встраивают чугунную стартовую трубу. Благодаря этому отопительная печь быстрее прогревает окружающее пространство.

Расчет коэффициента теплопередачи

Поскольку у металлов термическое сопротивление невелико, стенку трубы можно считать плоской. Тогда ее коэффициент теплопередачи от одной среды к другой находят по формулам:

• для плоской поверхности(рис. 5.10):

• для оребренной стенки:

В указанных формулах коэффициент теплопередачи (αпр) и площадь выступов определяются:

где Fр – площадь одного ребра, а n – их количество.

Исходя из того, что следует принять

Предположим, что необходимо рассчитать плотность теплового потока (q, Вт/м2), передаваемого через стенку чугунной трубы с горячей водой (t = 70 ⁰C) окружающему воздуху (t = 20 ⁰С). Температуры внутренней и наружной ее плоскости – t1 и t2 соответственно.

Толщина изделия, коэффициент теплопроводности чугуна и степень черноты поверхности равны: δс = 3мм, λ = 63 Вт/м К, c = 0,9. Конвективный коэффициент теплоотдачи от воды к внутренней плоскости α1 = 3500 Вт/м2 К, от наружной стенки трубы к воздуху α2 = 6,5 Вт/м2 К.

Для расчета возьмем t2 = 69 ⁰C. Тогда

Используя полученный результат, определяем температуру t2:

Расхождением между принятым и вычисленным показателем, равным 0,77 ⁰C, пренебрегают, так как на точность расчета это существенно не влияет. Определяем значение t1:

Результат: q = 652 Вт/м², t1 = 69,8 °С, t2 = 69,77 °С.

Труба экономайзерная чугунная

При производстве промышленных теплообменников ребристые чугунные трубы просто незаменимы. Для промышленных регистров (экономайзеров) чугунные трубы с ребристыми стенками выпускаются либо с круглыми ребрами, либо прямоугольной формы. Внутренний диаметр равняется семидесяти миллиметрам, внешний – 175 мм. Большая разница между величинами внутреннего и внешнего диаметров позволяет получить на поверхности относительно невысокую температуру, при том, что теплоноситель будет очень горяч.

Чугунные трубы чаще всего имеют фланцевое соединение

Экономайзерные чугунные трубы поступают в продажу длиной в два или три метра. Их оснащают двумя глухими пробками и двумя пробками с отверстиями – левосторонней (маркируется как «Л») и правосторонней. Неудобства, сопряженные с транспортировкой тяжелых и слабоустойчивых к механическим повреждениям экономайзерных чугунных конструкций, с лихвой окупаются при их правильной эксплуатации. Используя экономайзерные элементы, рекомендуется:

• подвергать смонтированные конструкции минимальному воздействию извне;
• не допускать превышения температуры теплоносителя. Экономайзерные трубы способны кратковременно выдержать нагрев теплоносителя до полутораста градусов, но желательно не поднимать температуру выше 95º С;
• применять величину постоянно рабочего давления в шесть-десять атмосфер. Хотя возможно подсоединение к паровым котлам с рабочим давлением до 24 атм;
• покрыть внешнюю поверхность специальной грунтовкой;
• производя монтаж, обратить внимание на то, чтобы расстояние от срединной оси регистра до боковой стены было больше 130 мм, а до пола – больше двухсот миллиметров;
• устанавливая регистры в два ряда и соединяя их между собой при помощи специальной дуги, выдерживают расстояние между срединными осями, равное 250 мм.

Придерживаясь правил эксплуатации, можно добиться наибольшей эффективности функционирования экономайзерных чугунных труб.

О сфере применения

Везде, где требуется нагреть или охладить какую-либо среду за счет теплообмена, используются оребренные трубы. В кондиционерах с их помощью охлаждается воздух. На химических и нефтеперерабатывающих предприятиях оребренные трубы применяются для нагрева и остужения агрессивных газов и жидкостей в различных установках. В машиностроении они используются при изготовлении компрессоров, холодильников, электросушилок, маслоохладителей, воздухонагревателей и других теплообменных устройств. За счет высокой эффективности оребренных труб снижается металлоемкость систем отопления производственных и жилых помещений.

Особенности конструкции и процесс изготовления

Для начала нужно сказать о том, что данные виды труб имеют фактически однообразную конструкцию, несмотря на то, из какого именно материала они изготавливаются. Но при детальном рассмотрении возможно отыскать определенные различия, каковые зависят от области применения. Они заключаются в форме лепестков и смогут иметь различный коэффициент оребрения труб.

Изготовление

Данный процесс зависит от марки труб и иногда производится с применением разных технологий. Исходя из этого стоит ознакомиться с самым популярным вариантом, потому, что он самый многогранный и требует применения нескольких операций.

Учитывая это, создавать такое оребрение труб своими руками будет сложно.

• Для начала нужно нанести на выбранный материал канавку в виде змейки по всей площади. Наряду с этим оптимальнее применять особый станок на манер токарного и особый резец.
• Затем в проделанные пазы под натяжкой начинают помещать бронзовую полосу, которая фактически впрессовывается вовнутрь. Кое-какие станки наряду с этим применяют дополнительный нагрев, в случае если их инструкция по изготовлению данной продукции это предусматривает.

• По окончании того как изделие готовься его покрывают слоем цинка. Это послужит защитой от окисления, придаст дополнительной прочности и существенно увеличит срок эксплуатации.

Совет! Существуют способы независимого изготовления таких материалов, без громадных затрат и сложностей технологического процесса. Но эффективность аналогичных конструкций не радует.

Разновидности

• Самой популярной считается оребренная бронзовая труба либо изделия из одного типа металла. Она превосходно проводит температуру и может служить как при нагреве, так и охлаждении.

• Биметаллические изделия набирают популярность лишь в последнее время. Дело в том, что они складываются из двух видов металла, различных по своим свойствам. Исходя из этого они не только хорошо реализовывают теплообмен, но и смогут долгое время сохранять определенный режим.
• Учитывая такие особенности, биметаллические системы значительно чаще применяют для отопления. Но данные конструкции и комбинации разных материалов до сих пор изучаются.

• Стоит подчернуть, что остальные отличия разных видов труб заключаются лишь в форме ребер и расстоянии между ними. Наряду с этим данный параметр очень во многом зависит от диаметра либо области применения.

Совет! Любой тип таких труб употребляется в строго определенных изделиях, под каковые они разрабатывались в соответствии с проектом. Исходя из этого сейчас возможно отыскать совсем неповторимые конструкции этого замысла.

Область применения

Значительно чаще такие трубы применяют для подогрева разных жидкостей. Для этого осуществляется действие на них при помощи огня, и поступающая вода сходу начинает набирать температуру. Наряду с этим стоит подчернуть, что цена для того чтобы способа довольно большая, но эффективность превышает 50% при применении простых труб. (См. кроме этого статью Трубы для канализации: изюминки.)

Стоит подчернуть, что скорость нагрева в подобных системах большая, особенно в случае если употребляются изделия из меди. Исходя из этого их используют в газовых колонках. Кроме этого такие конструкции отлично отдают тепло, что разрешает прокачивать тёплую воду через них для обогрева помещения. (См. кроме этого статью Однотрубная система отопления: изюминки.)

В качестве охладительных систем такие изделия также подходят. Но их эффективность многократно меньше и исходя из этого они нуждаются в дополнительной стимуляции.

Совет! Фактически каждая область, которая требует организовать стремительный теплообмен между средой в труб и окружением оребрения, будет применять данный материал. Но нужно подобрать верный тип таковой конструкции, дабы повысить эффективность.

Как сделать оребрение своими руками

При самостоятельном изготовлении следует учитывать, что эффективность таких труб ниже по сравнению с заводскими образцами. В домашних условиях оребрение можно сделать на небольшом участке или короткой заготовке. В зависимости от имеющегося оборудования используют:

• сварку;
• намотку проволоки;
• насечку + сварку;
• нарезку резьбы глубокого профиля с помощью токарного станка;
• насечку + натяг.

Источник